骨髓间充质干细胞移植治疗炎症性肠病的趋化机制研究

骨髓间充质干细胞（MSC）具有多向分化潜能，在特定条件下其可被诱导分化形成多种组织细胞。国外学者对顽固性重症炎症性肠病（IBD）患者进行干细胞移植治疗, 临床表现有较好疗效。干细胞移植治疗IBD很可能是未来发展的趋势。本研究旨在探索MSC移植治疗炎症性肠病中，MSC向炎症组织趋化的分子机制。在体外通过在炎症环境（炎症黏膜提取液）以及非炎症环境（正常鼠肠道黏膜提取液）下，研究MSC的趋化性差异以及MSC形态学及细胞骨架的差异；并通过表达谱芯片找出与细胞趋化相关的差异表达的基因及通路。构建和包装RNA干扰及过表达的慢病毒载体感染MSC，观察在感染前后MSC趋化性的差异，以及移植后在肠道定植和对肠黏膜修复的差异。进而证实MSC在不同的微环境下，其基因调节将会发生变化，这种基因的变化将进一步影响其趋化性。此研究将有助于更有效地使MSC迁移至靶器官，以起到更好地治疗作用。

背景及目标：炎症性肠病是一种慢性肠道炎症性疾病。目前的治疗方法包括药物治疗主要包括水杨酸类、糖皮质激素、免疫抑制剂及手术治疗等，各种方法虽然可以缓解病情，但是均有一定的副作用，且疗效不彻底，病情易复发。骨髓间充质干细胞 (MSCs) 具有多向分化潜能，在特定的条件下其可被诱导分化形成多种组织细胞。国外学者对顽固性重症炎症性肠病患者进行干细胞移植治疗，临床取得了很好的疗效。因此，目前阻碍MSCs治疗有效开展的难题之一便是还未能找到一种方法，可以更高效地使MSCs迁移至靶器官或组织以起到治疗作用。研究改善MSCs以及其他细胞迁移与归巢的方法在细胞治疗中具有举足轻重的地位。方法：采用贴壁法体外分离、连续传代培养Balb/C小鼠的骨髓间充质干细胞，倒置显微镜下观察细胞形态与排列方式，流式细胞仪鉴定MSCs细胞表面标志；建立三硝基苯磺酸 (TNBS) 结肠炎和正常小鼠肠道体外培养环境，以Transwell迁移模型和形态学法比较MSCs在此两种环境下的迁移能力和形态差异，并以趋化因子及受体基因芯片法比较基因表达差异；对差异表达的基因进行确证后，再对其进行干扰或过表达，观察MSCs细胞体外迁移能力的差异及体内对肠道功能修复功能差异。结果：1. 体外培养的MSCs集落生长迅速，均一性好，经流式细胞仪检测CD44、CD54阳性表达, 而CD45阴性。2. 在Transwell共培养体系中，在外围小室加入TNBS结肠炎小鼠肠道匀浆的MSCs在培养36小时后，细胞的迁移率较正常组显著升高（P<0.05）。3. 收集外室迁移的细胞，进行趋化因子及受体基因芯片的检测，找出迁移前后差异表达的基因，并通过Western Blot方法进行检测，发现趋化因子受体CCR1和CCR7的在MSCs迁移后表达明显升高。4. 转染siCCR1和siCCR7下调MSCs表面的CCR1和CCR7的表达，进行Transwell试验，发现转染siRNA后MSCs的迁移率较转染前明显降低 (P<0.05)。5. 转染含有CCR1和CCR7的质粒对基因进行过表达，发现转染前后MSCs的迁移率较转染前明显升高(P<0.05)。结论：在小鼠TNBS炎症性肠病模型中，趋化因子受体CCR1和CCR7 可能参与MSCs向炎症部位的定向迁移。该研究为以趋化因子通路为靶点的MSCs的细胞治疗提供了重要的实验依据。